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Prof. Erwin Alexander Uhlmann
02/08/2010
CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
Computação Básica
Ao término deste curso, espera-se que o aluno seja capaz de
compreender o avanço da Informática desde o seu surgimento até
os dias atuais, selecionar a melhor configuração de
Hardware/software necessários a uma determinada demanda no
meio profissional, utilizar adequadamente os recursos de software e
hardware dos computadores, identificar e utilizar adequadamente os
principais softwares aplicativos na resolução de problemas
analisando seu funcionamento.
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Prof. Erwin Alexander Uhlmann – Instituto Siegen - 1
CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
SUMÁRIO 1. EMENTA: ....................................................................................................................................... 3
2. OBJETIVOS: .................................................................................................................................. 3
3. COMPETÊNCIAS e HABILIDADES: ............................................................................................ 3
4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: ................................................................................................ 3
5. Conceitos básicos sobre o hardware ................................................................................... 3
6. Conceitos básicos sobre o peopleware .............................................................................. 3
7. Conceitos básicos sobre o software ..................................................................................... 4
8. CRONOGRAMA DAS ATIVIDADES: ......................................................................................... 4
9. BIBLIOGRAFIA: ............................................................................................................................. 5
BÁSICA: ............................................................................................................................................. 5
COMPLEMENTAR:............................................................................................................................ 5
SUPLEMENTAR: ................................................................................................................................. 5
Aula 1 .................................................................................................................................................... 6
O Computador ............................................................................................................................... 6
Número e Numeral......................................................................................................................... 6
Método de multiplicação dos romanos. .............................................................................. 7
Ábaco ........................................................................................................................................... 7
Aula 2 .................................................................................................................................................. 20
Sistemas de numeração ............................................................................................................. 20
Números Decimais.................................................................................................................... 20
Sistema binário .......................................................................................................................... 20
Sistema Hexadecimal .............................................................................................................. 21
Sistema Octal ............................................................................................................................ 22
Cálculos com binários ................................................................................................................. 22
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Soma ........................................................................................................................................... 22
Subtração................................................................................................................................... 23
Multiplicação............................................................................................................................. 23
Divisão ......................................................................................................................................... 23
Aula 3 .................................................................................................................................................. 25
Conversão de bases .................................................................................................................... 25
Aula 4 .................................................................................................................................................. 27
Sistema Hexadecimal .................................................................................................................. 27
Sistema Octal ................................................................................................................................ 27
bit, Byte e a Palavra..................................................................................................................... 28
Codificação EBCDIC ............................................................................................................... 28
Codificação BCD ..................................................................................................................... 28
Codificação Hexadecimal .................................................................................................... 29
Codificação ASCII .................................................................................................................... 29
Aula 5 .................................................................................................................................................. 31
Eletrica ... eletrônica – circuitos elétricos ................................................................................ 31
Aula 6 .................................................................................................................................................. 34
Portas lógicas ................................................................................................................................ 34
Aula 7 .................................................................................................. Erro! Indicador não definido.
Memória Principal ........................................................................................................................ 38
Organização da Memória ......................................................................................................... 38
Aula 7 .................................................................................................................................................. 38
Arquitetura de Computadores ................................................................................................. 38
Aula 8 .................................................................................................................................................. 41
Linguagem de Máquina................................................................................................................. 41
Padrões de Instrução .................................................................................................................. 41
Instruções Aritméticas/Lógicas .............................................................................................. 41
Controle ...................................................................................................................................... 42
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Computação Básica
1. EMENTA: Ao aluno desta disciplina será apresentada uma visão ampla do papel e potencial da
informática para o futuro profissional em Ciência da Computação; conhecimentos
práticos do computador e seu funcionamento; noções de Internet, pesquisas e
criação de páginas bem como de aplicativos como Planilhas Eletrônicas e
Processadores de Texto.
2. OBJETIVOS: Ao término deste curso, espera-se que o aluno seja capaz de:
Compreender o avanço da Informática desde o seu surgimento até os dias
atuais.
Selecionar a melhor configuração de Hardware/software necessários a uma
determinada demanda no meio profissional.
Utilizar adequadamente os recursos de software e hardware dos computa-
dores.
Identificar e utilizar adequadamente os principais softwares aplicativos na
resolução de problemas analisando seu funcionamento.
3. COMPETÊNCIAS E HABILIDADES: Capacitar o aluno a escolher entre as tecnologias, compreender plenamente seu
funcionamento seja de hardware ou de software, as interferências dele na sociedade
e suas potencialidades.
4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: Informática - Evolução e Conceitos
Processamento de Dados: Componentes / Plataformas
Conceito e Evolução da Informática: Conhecimento x Informação
Componentes da Informática (Hardware, Peopleware e Software)
Onde e por que utilizar o computador
5. CONCEITOS BÁSICOS SOBRE O HARDWARE Arquitetura, componentes e periféricos
Memórias do Computador e CPU
Configurações e Padrões atuais
Principais opções de mercado
Tendências das evoluções
6. CONCEITOS BÁSICOS SOBRE O PEOPLEWARE Descrição de cargos dos profissionais de informática
A importância do usuário no contexto da Informática
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7. CONCEITOS BÁSICOS SOBRE O SOFTWARE Tipos e níveis de Software
Sistema Operacional, Linguagens, Aplicativos e Utilitários
Estrutura de arquivos, documentação e Banco de dados
Prática no Pacote MS Office da Microsoft
8. CRONOGRAMA DAS ATIVIDADES:
Aula TP Conteúdo/Atividades Estratégia de Aula /
Recursos
1 4 Apresentação do Programa e
Metodologia de Ensino / Aprendizagem
Aula expositiva em sala de
aula.
06/08
2 4 (Informática Básica – ALCADE, GARCIA,
PEÑUELAS – Pearson – cap. 1.1 ao 1.5)
Classificação das gerações de
computadores, história da evolução do
computador, desde a criação dos
números, métodos de cálculos, tabelas
e réguas de cálculos, máquinas de
cálcular (Pasqualina, Hollerith,
Aula expositiva em sala de
aula.
13/08
3 4 (cap. 1.6 ao 1.7) pag. 234
Classificação dos computadores
criação do conceito de digital, binário,
liga/desliga, computadores de 1ª, 2ª, 3ª,
4ª e a controversa 5ª geração modernos
quanto ao uso e quanto à sua
construção.
Aula expositiva em sala de
aula.
20/08
4 4 Conceitos básicos sobre Software e
Peopleware
Aula expositiva em sala de
aula.
27/08
5 4 Atividade em sala de assimilação do
conteúdo
Aula expositiva em sala de
aula.
03/09
6 4 (Informática Básica – ALCADE, GARCIA,
PEÑUELAS – Pearson – cap. 3.1 ao 3.2)
Conceitos e componentes básicos de
um computador: Memória, CPU e I/O.
Aula expositiva em sala de
aula.
10/09
7 4 (Informática Básica – ALCADE, GARCIA,
PEÑUELAS – Pearson – cap. 2.1 ao 2.8)
Arquitetura de Computadores:
Conceitos de bit, byte e unidades de
medida e velocidade ex: GHz, MHz, GB,
MB...
Aula expositiva em sala de
aula.
17/09
8 4 Avaliação B1 24/09
9 4 Sistemas de Numeração: Conversão
Binário – Decimal
Aula expositiva em sala de
aula.
01/10
10 4 Sistemas de Numeração: Conversão
Octal – Hexadecimal
Aula expositiva em sala de
aula.
08/10
11 4 Feriado Aula expositiva em sala de
aula.
15/10
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12 4 (Informática Básica – ALCADE, GARCIA,
PEÑUELAS – Pearson – cap. 3.3 ao 3.9?)
Operações: com binários - adição e
subtração
Aula expositiva em sala de
aula.
22/10
13 4 Operações: com binários -
multiplicação e divisão
Aula expositiva em sala de
aula.
29/10
14 4 Exercícios de fixação contemplando as
conversões
Aula expositiva em sala de
aula.
05/11
15 4 Prática: Tipos softwares: Aplicativos e
Utilitários
Aula expositiva em sala de
aula.
12/11
16 4 Prática: Primeiras noções em Word -
Operações Básicas, Selecionando o
Texto, Estilos e Cores, Efeitos no Texto,
Espaçamento de Caracteres,
Alterações de Fontes , Aplicando o
Recuo Alinhamento de Texto, Margens e
Recuos, Espaço entre Parágrafos e
Linhas, Tabulação.
19/11
17 4 Avaliação B2 26/11
18 4 Avaliação Substitutiva 03/12
19 4 Exames Finais 10/12
20 4 17/12
9. BIBLIOGRAFIA:
BÁSICA: 1. MANZANO, Andre Luiz N. G;
MANZANO, Maria Izabel N. G. Estudo dirigido: 2. informática básica. 4. ed. São Paulo:
Erica, 2002. 3. PERSPECTION, Inc. Microsoft Word
Versão 2002. São Paulo: Makron Books, 2002. 4. CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A.
Introdução a Informática - 8ª Ed. São Paulo: Pearson Education, 2004.
COMPLEMENTAR: 1. MANZANO, Andre Luiz N. G;
MANZANO, Maria Izabel N. G. Estudo dirigido: 2. informática básica. 4. ed. São Paulo:
Erica, 2002.
SUPLEMENTAR: 1. PERSPECTION, Inc. Microsoft Word
Versão 2002. São Paulo: Makron Books, 2002. 2. CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A.
Introdução a Informática - 8ª Ed. São Paulo: Pearson Education, 2004.
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AULA 1
O Computador Stonehenge – auxílio no cálculo do solstício, equinócio, luas. - Menires de 3 a 6m de
altura feito em cerca de 2.600 a.C. - 1.700 a.C
Segundo o dicionário Priberam:
“adj. e s. m.,
que ou aquele que faz cômputos, que calcula;
s. m.,
Inform.,
aparelho concebido para desempenhar cálculos e operações lógicas com facilidade,
rapidez e fiabilidade, segundo instruções (programas) nele introduzidas, constituído, de
um modo geral, por unidade(s) de introdução (input), unidade de processamento
central (C.P.U. ), unidade de armazenamento principal permanente, memória
temporária e unidade(s) de saída (output);
- pessoal: tipo de computador concebido para ser usado por um utilizador de cada
vez, baseado num microprocessador (pequeno circuito integrado) que desempenha
as funções de unidade de processamento central;
microcomputador.”
Número e Numeral A diferença entre número e numeral é que erroneamente utilizamos a expressão para
dizer o “número 10”, quando na verdade deveríamos utilizar a expressão “ o numeral
10” ou “numeral que expressa graficamente o número 10”.
Número é o valor absoluto e numeral é o grafismo utilizado para representar um
número.
O 1º grande passo rumo à ciência foi a concepção dos números. É na verdade a idéia
comum de comparação de quantidades entre dois conjuntos.
Exemplo:
Existem tantos cavalos quantas pedras.
Existe tanta água na moringa quanto no jarro.
Passou-se tanto tempo quanto uma viajem de cavalo para a babilônia.
A evolução natural foi à criação de comparativos.
Exemplo:
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A pedra grande equivale a 10 ovelhas e a pequena à uma.
Cada dedo equivale a uma ovelha e cada mão equivale a 5.
Primeiros métodos de cálculos
Método de multiplicação dos romanos.
Os romanos decoravam a tabuada apenas até o 5, do 6 em diante, utilizavam-se as
mãos no auxílio aos cálculos.
Cada mão vale 5, para a diferença, levantam-se os dedos necessários, depois soma-
se os dedos levantados e multiplica-se os abaixados.
Exemplo:
7 x 8
Levante dois dedos de cada mão. Some os dedos levantados. Resultado 5.
Multiplique os abaixados. 2 x 3 = 6.
Ábaco
Assim que o homem percebeu que utilizar pedaços de madeira com pó, barro e
outros meios de escrita também auxiliavam nos cálculos, a evolução foi o ábaco.
O funcionamento do ábaco era da seguinte forma:
Uma caixa quadrada, com uma divisão horizontal à cerca de 2/3 da base e 4, 5, 6 ou
mais hastes longitudinais com contas inseridas.
Na parte superior da caixa, da DIREITA para à ESQUERDA, as contas valem 5, 50, 500,
5000, e assim por diante.
Na parte inferior, também da DIREITA para à ESQUERDA, cada conta vale
1,10,100,1000 e assim por diante.
O número que se quisesse representar deveria conter as contas juntas à divisão.
Exemplo:
O número 5: Apenas a primeira conta da parte superior da DIREITA junto à divisão.
O Número 6: A 1ª conta superior da com a primeira conta inferior.
O nº 236: A 1ª conta superior e uma inferior, a segunda haste com 3 contas da parte
inferior e a 3ª haste com 2 contas da parte inferior.
Monte os números:
436
506
508
2345
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Auxílios manuais nos cálculos escritos.
Nosso método de multiplicação atual é uma evolução – ou derivação – do método
tabular árabe.
Mostrar exemplo.
x 2 1 7
1 2 1 7
4 8 4 2 // 8
3 0 3 8
Na 1ª linha é feito o produto de dígito do número 217 por 1.
Na 2ª de 217 por 4.
Observe que 4 por 7 exige o transporte do dígito 2 que é colocado na parte de cima
da diagonal.
O produto é conseguido pela soma dos dígitos nas diagonais:
8
4 + 2 + 7 = 3 (vai 1)
(1) + 8 + 1 = 0 (vai 1)
(1) + 2 = 3
Logo = 3.038
Exercícios.
John Napier, nobre escocês, teólogo e matemático observou a seguinte sequência:
1 2 4 8 16 32 64 128 ...
0 1 2 3 4 5 6 7 …
Esta descoberta tornou mais simples os cálculos aritméticos, transformando operações
de multiplicação em operações de soma, e divisão em operações de subtração.
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A tábua de logaritmos consiste basicamente de duas colunas de números. A cada
número da esquerda corresponde um número à sua direita, chamado o seu logaritmo.
Para multiplicar dois números, por exemplo, basta somar seus logaritmos.
Exemplo:
4 x 16 → Procure na coluna da ESQUERDA os números 4 e 16.
Some seus logaritmos. (direita).
Encontre o na coluna de ESQUERDA qual o nº correspondente à soma dos logaritmos.
Nº Log
1 0
2 1
4 2
8 3
16 4
32 5
64 6
128 7
256 8
512 9
1024 10
Exercícios:
64 x 8 = 6 + 3 = 9 = 512
128 x 4 = 7 + 2 = 9 = 512
128 : 16 = 7 – 4 = 3 = 8
512 : 32 = 9 – 5 = 5 = 32
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Auxílios mecânicos para os Cálculos
Pesquise mais em:
http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/attic2/attic2_057.html
John Napier, generalizou o procedimento tabular dos árabes e em 1617 desenvolveu
um dispositivo simples e barato constituído de uma caixa de madeira com bastões de
ossos e cilindros com as tabelas, de 1 a 9.
No século XVII foi inventada a régua de cálculo aplicando-se as idéias dos logaritmos.
As operações de multiplicação e divisão são executadas simplesmente somando ou
subtraindo a distância medida na régua externa, aquela marcada na régua interna
deslizante. A régua de cálculo é, na verdade, uma tábua compacta de logaritmos.
Em 1642 o filósofo Blaise Pascal construiu uma calculadora (a primeira máquina de
somar) para auxiliar seu pai, coletor de impostos. Inventou uma máquina capaz de
registrar valores decimais baseada na rotação de rodas dentadas de 10 posições (0 a
9). Quando uma roda excedia 10 unidades, ou seja, uma volta, acionava a roda
seguinte (assim como um odômetro atual). Com tal máquina era possível somar e
subtrair.
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Em 1673, Gottfried Wilhelm von Leibnitz, filósofo e matemático alemão, utilizando o fato
de que uma multiplicação é a soma de uma mesma parcela um certo número de
vezes, mostrou como um multiplicador mecânico com dois contadores (um para
efetuar a adição e outro para determinar quando a adição deve parar) poderia ser
implementado. Esta máquina foi construída em 1694.
5 x 3 = 5 + 5 + 5
Então aqui se começa a observar que não só buscava-se um mecanismo que fizesse
contas automaticamente, mas que para além de se inventar um mecanismo, nada se
conseguiria se também não fosse inventada a programação deste mecanismo.
Cada mecanismo novo era como uma máquina industrial.
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Uma máquina de injetora atual pode possuir dois tipos de programação. Mecânica e
digital. A programação mecânica é elaborada com as peças, com o hardware.
Quando o produto passar pelo duto, um sensor ligará um braço mecânico que abrirá
um compartimento com um saco plástico e ao final do ciclo do braço que abriu o
compartimento, duas peças em formato de pinça, aquecidas, deverão fechar o saco
plástico para acondicionar o produto.
Na programação digital, o cilo mecânico foi substituído pelos cilos de um processador,
ou seja, pelo clock.
A grande questão é elaborar uma programação que seja lógica e “fale” com a
máquina.
Atualmente além dessa preocupação existe também a exigência de que o programa,
também “fale” a linguagem do usuário, a usabilidade.
Auxílio mecânicos automáticos
Leonardo Da Vinci começou se enveredar pelo mundo da informática por volta do
ano 1425-1519 com uma máquina de engrenagens que de forma exponencial
mostravam o resultado em voltas.
Cada engrenagem era ligada ao eixo de outra e essa a outra e assim por diante.
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Em 1728 o engenheiro francês Basile Bouchon construiu um tear, que podia tecer
desenhos de seda, de acordo com fichas perfuradas. As agulhas só passariam pelos
furos feitos nestas fichas. Conforme os ciclos da máquina as fichas mudavam de
posição e conseqüentemente mudavam o desenhos ou as cores.
Em 1801 Joseph Marie Jacquard conclui o tear com cartões e aperfeiçoou,
influenciando significativamente as idéias de como comandar, programar, as
máquinas.
Em 1812, Charles P. Babbage, matemático inglês, ao consultar tabelas de logaritmos
com erros, resolveu construir uma máquina de computar tabelas matemáticas que
resolvesse os erros encontrados. O principal era encontrar uma forma de resolver
problemas com uma metodologia única.
Exemplo:
B = A³
Para calcular qualquer que fosse o valor atribuído à A, deveria-se utilizar a adição. Se
A = 8 de veríamos somar os números existentes na tabelas de Napier até chegar ao
resultado, ou seja:
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SE B = A³ e A = 8, então B=8³.
Para calcular 8³ devemos fazer a multiplicação de 8 por ele mesmo 3 vezes, então:
8 x 8 x 8 = 512
Como o dispositivo de Babage não tinha como computar a multiplicação, então
deveria-se seguir por adição.
8 + 8 + 8 + 8 + 8 + 8 ... até chegar à 512.
Com o auxílio de Napier e a tabela de logs, vejamos:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 4 8 16 32 64 128 512 1024
Tenha em mente, sempre é utilizada a base de log 2, a base binária.
Ele desenvolveu um sistema que possibilitasse então a utilização das variáveis.
A B(A=x³) D1 D2 D3
0 0 1
1 1
2 8 7 6
3 27 19 12 6
4 64 37 18 6
5 125 61 24 6
6 216 91 30 6
7 343 127 36 6
Ele percebeu que com contas de + e de – seria possível resolver de forma rápida e
mecanicamente reduzida, uma exponenciação, somando-se 343+127+36+6 = 512
Essa máquina era chamada de A máquina de Diferencial de Babage, pois calculava
as diferenças entre B, D1, D2 e D3.
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A evolução natural veio em 1820 com Charles Xavier Thomas, que projetou primeira
máquina de calcular de uso comercial. Mesmo não sendo ainda totalmente
automática, ela somava, subtraia, multiplicava e dividia a partir de pinos móveis.
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Em 1875, Frank Baldwin inventou uma máquina com as mesmas funções a partir de
pinos móveis.
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Dorr E. Felt criou o computômetro em 1887, a antecedente das caixas registradoras
atuais.
Foi então que Herman Hollerith inventou uma máquina que registrava os números e
valores em cartões perfurados e sua leitura se dava ao introduzir o cartão e os pinos
que passavam pelos furos “liam” os valores. Eram as máquinas tabuladoras.
A partir dessas máquinas Hollerith montou um sistema para apuração das eleições
americanas. O sucesso foi tamanho que ele fundou Tabulating Machine Company ou
a TMC, que virou Computing Tabulating Recording, CTR, e depois INTERNATIONAL
BUSINESS MACHINES, IBM.
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As válvulas passaram então a assumir o papel das engrenagens.
O cada dente da engrenagem e sua depressão passou a ser traduzido como 0 e 1, ou
seja, ligado e desligado.
Automatismo completo
A diferença entre o conceito de Babage e os computadores atuais é que antes se
utilizavam engrenagens e agora os relés e fazem esta função.
Mais de um século depois de Babage, em 1937, Howard G. Aiken construiu uma
máquina capaz de calcular diferenciais integrais com dispositivos eletromecânicos. Era
MARK I, que começou a funcionar em 1944.
Em 1946 o primeiro computador digital entrou em funcionamento, o ENIAC (Eletronic
Numerical Integrator And Calculator), com 19.000 válvulas, 1.500 relés, diversos
resistores, capacitores, indutores e um consumo de cerca de 200KW/h e sua memória
registrava até 20 números de 10 dígitos cada.
O ENIAC armazenava apenas os números, pois os programas eram construídos
interligando plugs em painéis como as antigas centrais telefônicas, o que era
demorado e inconveniente, além de ser propenso a erros.
J. Von Neumann, em 1946 apresentou um artigo que propunha o armazenamento dos
dados e dos programas, o que influenciou a arquitetura até hoje dos computadores.
A máquina proposta era o EDVAC (Eletronic Dicrete Variable Automatic Computer).
Que foi de fato construída em 1948 e a partir deste, os computadores feitos em escala
comercial com o UNIVAC utilizado para o censo de 1951 nos EUA.
Evolução tecnológica
Como vimos, os primeiros computadores eram eletromecânicos, com a invenção do
transistor pela Bell, em 1948, a redução dos componentes era evidente e sua
capacidade ampliada, seu consumo reduzido, e a propensão aos erros minimizada,
pois as válvulas esquentavam e queimavam facilmente com o próprio calor ou por
fatores externos com o insetos.
Estes, aliás, foram os responsáveis por um termo até hoje conhecido. O Bug.
Nos computadores da segunda geração – sendo o de Babage de primeira geração - ,
as válvulas atraiam insetos que queimavam as válvulas e os programas paravam de
funcionar, foi então que o problema conhecido se tornou expressão. Veja se não
temos um Bug na máquina. Isto se tornou sinônimo de erro, até o Bug do milênio.
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Conectar todos os transistores era uma tarefa árdua, então surgiram os circuitos
impressos e os transistores vinham já previamente alocados nessas placas plásticas e
conectados por filamentos metálicos impressos nessa placa. Eram os computadores
de terceira geração.
A placa se tornou uma pastilha ou chip, com a redução dos transistores, essa pastilha
passou a se chamar LSI ou VLSI (Very Large Scale Integration), sendo os computadores
de quarta geração.
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AULA 2
Sistemas de numeração
Números Decimais
Os números que utilizamos procedem dos fenícios e posteriormente aperfeiçoados
pelos árabes. Os números arábicos obedecem a escala decimal, ou seja, de 0 à 9.
Depois da invenção do Zero, os números agregados ao Zero poderiam crescer
indefinidamente.
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21...
Assim o número 1967deve ser lido:
+ 1000
+ 900
+ 60
+ 7
1 x 1000 +
9 x 100 +
6 x 10 +
7 x 1
1967 1967
ou 1 x 10³ + 9 x 10² + 6 x 10¹ + 7 x 10º = 1967
Sistema binário
Para representar os números no sistema binário devemos seguir a mesma lógica dos
logs de base binária, ou seja, base 2.
Logo a tabela abaixo demonstra a evolução dos números.
Decimal Binário
0
1
2
3
00
01
10
11
Como a base é 2, o máximo de combinações será 4, por que 2² = 4. 0,1,2,3. Para o
numeral 4, 2² não basta, é preciso um número maior, então, 2³ = 8, de 0 à 7.
Decimal Binário
0
1
2
3
4
5
6
7
00
01
10
11
100
101
110
111
Elabore o número 8, 16, 32, 33, 34 e 35 em binário.
O número 1968 seria representado desta forma:
111101100000
Por que:
Universidade Guarulhos – Guarulhos - 10/02/2011
Prof. Erwin Alexander Uhlmann – Instituto Siegen - 21
10000000000
1000000000
100000000
10000000
0000000
100000
10000
0000
000
00
0
1 x 210
1 x 29
1 x 28
1 x 27
0 x 26
1 x 25
1 x 24
0 x 23
0 x 22
0 x 21
0 x 20
1024
512
256
128
0
32
16
0
0
0
0
11110110000 1968
Veja outro exemplo, com o número 1976:
10000000000
1000000000
100000000
10000000
0000000
100000
10000
1000
000
00
0
1 x 210
1 x 29
1 x 28
1 x 27
0 x 26
1 x 25
1 x 24
1 x 23
0 x 22
0 x 21
0 x 20
1024
512
256
128
0
32
16
8
0
0
0
11110111000 1976
Por fim, o número 2010:
10000000000
1000000000
100000000
10000000
1000000
000000
10000
1000
000
10
0
1 x 210
1 x 29
1 x 28
1 x 27
1 x 26
0 x 25
1 x 24
1 x 23
0 x 22
0 x 21
1 x 20
1024
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1
11111011010 2010
Sistema Hexadecimal
Decimal Binário Hexadecimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0000
0001
0010
0011
0100
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
Universidade Guarulhos – Guarulhos - 10/02/2011
Prof. Erwin Alexander Uhlmann – Instituto Siegen - 22
14
15
16
17...
1110
1111
10000
10001
E
F
10
11
Para se criar combinações possíveis para que se possibilite expressar os números de 0 a
9, são necessários 4 bits, no entanto por meio da análise combinatória, 4 dígitos
combinados entre si, permitem até 16 combinações diferentes. Como existem apenas
10 dígitos unitários, os outros 6 foram expressos pelo sistema hexadecimal como A, B, C,
D, E e F.
Sistema Octal
Decimal Binário Octal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
000
001
010
011
100
101
110
111
1000
1001
1010
0
1
2
3
4
5
6
7
10
11
12
Mas que curioso...
Em binário:
Decimal Binário
1
2
4
8
16
32
64
128
01
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
Em Octal:
Decimal Octal
1
8
16
32
64
128
01
10
20
40
100
200
Em Hexadecimal:
Decimal Binário
1
8
16
32
64
128
01
08
10
20
40
80
Por quê?
Cálculos com binários
Soma
A soma é simples.
Vamos pensar nos numerais do sistema decimal conhecido.
1+0=0 o inverso também se aplica 0+1=1
Para 1+1=2, o resultado 2, deve ser expresso em binário, tendo em vista que, desculpe,
digitei errado, fiz tudo em binário mesmo... SIM! São Iguais!!!
Binário
1+0=0, 0+1=1, 0+0=0 e 1+1=10
Então...
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Decimal Binário Decimal Binário
1 +1 2
0001
0001+
0010
8
+4
12
1000
0100+
1100
23 +15 38
10111
1111+
100110
321
+123
444
101000001
+1111011
110111100
Subtração
A subtração já um pouco diferente.
1-1, ou seja, (+1) –(+1) = 0, 1-0 = 1, 0-1, apesar de não ser aplicável é contabilizável
com números de maior quantidade de bits.
Decimal Binário Decimal Binário
1 -1 0
0001
0001-
0000
8
-4
4
1000*
0100-
0100
23 -15 8
10111
1111-
1000
321
-123
198
101000001
-1111011
11000110
*Como foi feito?
Da esquerda para a direita: 0-0=0, 0-0=0, 0-1 – roube o 1 da casa à esquerda e passe à
0, então passa a ficar 1-1 na terceira casa da direita para a esquerda e a quarta casa,
que era 1-0, o 1 foi emprestado para a terceira casa, pois era 0-1 e agora é 1-1, então
a quarta ficou0-0=0.
Multiplicação
Também semelhante ao sistema decimal, porém a somatória segue o sistema binário.
A tabela de multiplicação é: 0 x 0 = 0, 0 x 1 = 0, 1 x 0 = 0 e 1 x 1 = 1.
Decimal Binário Decimal Binário
1 x1 1
0001
0001x
0001
8
x4
4
1000*
0100x
100000
23 x15 345
10111
1111x
101011001
321
x123
39483
101000001
x1111011
1001101000111011
*Como assim???
1000
0100 x
0000
0000+
1000 ++
0000+++
0100000
Divisão
Semelhante ao sistema decimal, mudando somente que as multiplicações e
subtrações internas à divisão sejam em binário.
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Decimal Binário Decimal Binário
1 ÷1 1
0001
0001÷
0001
8
÷4
4
1000*
0100÷
0010
23 ÷15 1
10111
1111÷
0001
321
÷123
2
101000001
÷1111011
0010
*Vai explicar ou não???
1000|0100, ou seja, 1000|0100
0010
Ok, mas eu não entendi!
34÷6→100010|110
110 101
1010
110
100 Então vamos exercitar, vista seu colant, coloque uma faixa felpuda na cabeça e mãos
à obra!
Arme e efetue!
Some todos os dígitos do seu R.A.
Multiplique pelo dia de hoje.
Subtraia pelo R.A. do seu colega do lado esquerdo.
Divida pelo número de alunos da sala, presentes.
Mas professor, e se for um número com vírgula?
Para os números fracionários é bem simples, multiplique por 2 e anote a parte inteira,
sendo 0 ou 1, veja:
Converta o número fracionário 0,549843 para binário.
0, 549843 x 2 = 1,099686 → Armazene o 1 e substitua-o por 0 → 1;
0,099686 x 2 = 0,199372 → 0;
0,199372 x 2 = 0,398744 → 0;
0,398744 x 2 = 0,797488 → 0;
0,797488 x 2 = 1,594976 → 1;
0,594976 x 2 = 1,189952 → 1;
0,189952 x 2 = 0,379904 → 0;
...
A representação deve adicionar o 0. antes do número, assim: 0.
10000110001111010011
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AULA 3
Conversão de bases Para converter um número de decimal para binário, basta encontrar o valor mais
próximo no correspondente na potência 2.Veja a tabela.
Potência de 2 Posição
...
16384
8192
4096
2048
1024
512
256
128
64
32
16
8
4
0
1
0.5
0.25
0.125
0.0625
0.03125
0.015625
...
...
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
...
Para converter o número 1946, encontre a maior potência de 2 que permita a
subtração, neste caso, 1024, na posição 10, então:
1946 – 1024 = 922 (Escreva 1 na posição 10)
922 – 512 = 410 → 1 na posição 9
410 – 256 = 154 → 1 na 8
154 – 128 = 26 → 1 na 7
26 – 64 = Não é possível, então → 0 na 6
26 – 32 = 0 na 5
26 – 16 = 10 → 1 na 4
10 – 8 = 2 → 1 na 3
2 – 4 = 0 na 2
2 – 2 = 0 → 1 na 1(Não confunda, foi possível subtrair, o resultado foi 0, marque 1)
0 – 0 = 0
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Então
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0
E se for com vírgula?
123,456
123.456 – 64 = 59.456 (1 na 6)
59.456 – 32 = 27.456 (1 na 5)
27.456 – 16 = 11.456 (1 na 4)
11.456 – 8 = 3.456 (1 na 3)
3.456 – 4 = (0 na 2)
3.456 – 2 = 1.456 (1 na 1)
1.456 – 1 = 0.456 (1 na 0)
0.456 – 0.5 = (0 na -1)
0.456 – 0.25 = 0.206 (1 na -2)
0.206 – 0.125 = 0.081 (1 na -3)
0.081 – 0.0625 = 0.0185 (1 na -4)
0.0185 – 0.03125 = (0 na -5)
0.0185 – 0.015625 = 0.002875 (1 na -6)
...
Então:
6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6
1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1
1111011.011101
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AULA 4
Sistema Hexadecimal Decimal Binário Hexadecimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
40
80
0000
0001
0010
0011
0100
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1110
1111
10000
10001
10010
10011
10100
101000
1010000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
10
11
12
13
14
28
50
Para se criar combinações possíveis para que se possibilite expressar os números de 0 a
9, são necessários 4 bits, no entanto por meio da análise combinatória, 4 dígitos
combinados entre si, permitem até 16 combinações diferentes. Como existem apenas
10 dígitos unitários, os outros 6 foram expressos pelo sistema hexadecimal como A, B, C,
D, E e F.
Sistema Octal Decimal Binário Octal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
40
80
100
000
001
010
011
100
101
110
111
1000
1001
1010
10100
101000
1010000
1100100
0
1
2
3
4
5
6
7
10
11
12
24
50
120
144
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160 10100000 240
bit, Byte e a Palavra O dígito é a menor parte de um dado e aqui chamado de bit (BInary digiT). O Byte é o
conjunto de bits e a palavra é o conjunto de Bytes.
0 – bit
0100111101011 – Byte
Para a compreensão da palavra vamos adotar uma palavra de 48 bits, abaixo.
47 43 39 35 31 27 23 19 15 11 7 3
46 42 38 34 30 26 22 18 14 10 6 2
45 41 37 33 29 25 21 17 13 9 5 1
44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0
Codificação EBCDIC
A codificação EBCDIC (Extended, Binary Coded with Decimal Interchanged Code)
considera o Byte contendo 8 bits, neste caso, a palavra adotada de 48 bits, tem 6
Bytes, como cada Byte contém 8 bits, podemos arranjar 28=256 combinações
diferentes, sendo:
10 dígitos para o sistema decimal;
26 para as letras maiúsculas do alfabeto;
50 para os caracteres especiais.
Veja abaixo uma palavra de 6 Bytes neste sistema, a palavra “ERWIN .”.
E R W I N .
1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1
1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1
0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1
Ou 110001011101100111100110110010011101010111000011 = Erwin. = 48 bits
Observe que a letra A é representada por 11000001, o espaço é 01000000 e o ponto é
11000011.
Codificação BCD
Como vimos, na codificação EBCDIC, das 256 combinações possíveis, apenas 46 são
suficientes para todos os ditos e caracteres. Na codificação BCD (Binary Coded
Decimal) o Byte é formado por 6 bits, o que representa uma grande economia de
espaço. Na mesma palavra de 48 bits, adotada anteriormente, a codificação BCD
divide a palavra em 8 Bytes, diferentemente dos 6 Bytes da codificação EBCDIC. Veja:
7 5 3 1
47 43 39 35 31 27 23 19 15 11 7 3
46 42 38 34 30 26 22 18 14 10 6 2
45 41 37 33 29 25 21 17 13 9 5 1
44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0
6 4 2 0
A palavra então será:
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U L A N
1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1
1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0
0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
H M N .
Ou 110100011000100011100100010001100101100101011011 = Uhlmann. = 48 bits
Codificação Hexadecimal
Utiliza apenas 4 bits, é o meio Byte EBCDIC, veja:
EBCDIC E R W I N .
1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1
1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1
0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1
HEXA. C 5 D 9 E 6 C 9 D 5 4 B
Ou C5D9E6C9D54B
Da mesma forma que o sistema Octal é meio Byte BCD.
Codificação ASCII
A codificação ASCII (American Standard Coded for Information Interchange) utiliza 7
bits de um Byte de 8 bits., configurando a compactação do sistema BCD com a
amplitude do sistema EBCDIC.
9 7 5 3 1
47 43 39 35 31 27 23 19 15 11 7 3
46 42 38 34 30 26 22 18 14 10 6 2
45 41 37 33 29 25 21 17 13 9 5 1
44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0
8 6 4 2 0
Veja abaixo a tabela para as codificações BCD, EBCDIC e ASCII
Caráter BCD Octal EBCDIC Hexadecimal ASCIl
Espaço 110 000 60 0100 0000 40 000 0000
. 011 011 33 0100 1011 4B 010 1110
( 111 100 74 0100 1101 4D 010 1000
+ 010 000 20 0100 1110 4E 010 1011
$ 101 011 53 0101 1011 5B 010 0100
* 101 100 54 0101 1100 5C 010 1010
) 011 100 34 0101 1101 5D 010 1001
— 100 000 40 0110 0000 60 010 1101
/ 110 001 61 0110 0001 61 010 1111
‘ 111 011 72 0110 1011 6B 010 0111
, 001 100 14 0111 1101 7D 010 1100
= 001 011 13 0111 1110 7E 011 1101
A 010 001 21 1100 0001 C1 100 0001
B 010 010 22 1100 0010 C2 100 0010
Universidade Guarulhos – Guarulhos - 10/02/2011
Prof. Erwin Alexander Uhlmann – Instituto Siegen - 30
C 010 011 23 1100 0011 C3 100 0011
D 010 100 24 1100 0100 C4 100 0100
E 010 101 25 1100 0101 C5 100 0101
F 010 110 26 1100 0110 C6 100 0110
G 010 111 27 1100 0111 C7 100 0111
H 011 000 30 1100 1000 C8 100 1000
I 011 001 31 1100 1001 C9 100 1001
J 100 001 41 1101 0001 D1 100 1010
K 100 010 42 1101 0010 D2 100 1011
L 100 011 43 1101 0011 D3 100 1100
M 100 100 44 1101 0100 D4 100 1101
N 100 101 45 1101 0101 D5 100 1110
O 100 110 46 1101 0110 D6 100 1111
P 100 111 47 1101 0111 D7 101 0000
Q 101 000 50 1101 1000 D8 101 0001
R 101 001 51 1101 1001 D9 101 0010
S 110 010 62 1110 0010 E2 101 0011
T 110 011 63 1110 0011 E3 101 0100
U 110 100 64 1110 0100 E4 101 0101
V 110 101 65 1110 0101 E5 101 0110
W 110 110 66 1110 0110 E6 101 0111
X 110 111 67 1110 0111 E7 101 1000
Y 111 000 70 1110 1000 E8 101 1001
Z 111 001 71 1110 1001 E9 101 1010
0 000 000 00 1111 0000 F0 011 0000
1 000 001 01 1111 0001 F1 011 0001
2 000 010 02 1111 0010 F2 011 0010
3 000 011 03 1111 0011 F3 011 0011
4 000 100 04 1111 0100 F4 011 0100
5 000 101 05 1111 0101 F5 011 0101
6 000 110 06 1111 0110 F6 011 0110
7 000 111 07 1111 0111 F7 011 0111
8 001 000 10 1111 1000 F8 011 1000
9 001 001 11 1111 1001 F9 011 1001
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AULA 5
Eletrica ... eletrônica – circuitos elétricos 0+0 = 00, ou seja, 0
Como funciona?
O interruptor simples na parte superior é o sinal de igual, ao ligar, permite a passagem
de energia para as lâmpadas no neutro, ou seja, como o 0 é a ausência de sinal, não
importa a posição dos interruptores, pois só depois do sinal de = é que o sistema
trabalha.
0+1 = 01, ou seja, 1
Note que o interruptor da esquerda está ligado na posição 1 e o interruptor da direita
na posição 0, ou seja, 1 + 0 em binário 01, a lâmpada da direita desligada e a da
esquerda ligada.
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1 + 0 = 01, ou seja, 1. Também.
A posição dos interruptores mudou, mas as lâmpadas não, isto por que 0+1 ou 1+0 o
resultado é 01.
1+1 = 10, ou seja, 2.
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Como o computador não entende o numeral 2, o resultado é em binário 10.
Veja.
0+0 = 00 = 0
0+1 = 01 = 1
1+0 = 01 = 1
1+1 = 10 = 2
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AULA 6
Portas lógicas
Partindo destas lógicas, para criar um somador simplificado ou semi-
somador o esquema seria:
Ou seja....
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Exercício:
Se para somar é preciso criar a porta acima, crie um somador, um
circuito de subtração, multiplicação e divisão, com uso das portas AND,
OR, XOR e NOT.
http://www.forumpcs.com.br/comunidade/viewtopic.php?t=128671
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AULA 7
Memória Principal Com a finalidade de armazenar seus dados, um computador contém um conjunto
grande de circuitos, cada qual capaz de armazenar um bit. A este conjunto
denominamos memória principal da máquina.
Organização da Memória Se a memória é composta de circuitos, basta entender que um único circuito é capaz
de armazenar 1 bit, seja ele 0 ou 1, ou seja, ligado, energizado ou não. Podemos
então, organizar estes circuitos em 8 bits cada para a formação de uma palavra,
denominando assim de célula. Cada célula contém seu endereço, especificado por
um código Hexadecimal, e estabelece uma ordem, sendo assim a célula anterior ou
posterior à aquela.
Por fim, pelo fato de uma célula ser endereçada, os dados podem ser armazenados
em qualquer endereço, pois este sempre é conhecido e registrado, assim, por ter
endereço indeterminado, porém localizável, o acesso pode ser randômico, o que dá
o nome à esta memória de Random Access Memory (RAM).
Arquitetura de Computadores Os circuitos responsáveis pelas operações lógicas, como adição e multiplicação, são
isolados numa parte denominada UCP (Unidade Central de Processamento) ou
simplesmente Processador.
O Processador é dividido em duas partes, a Unidade Aritmética e Lógica (UAL), que
manipula os dados e a Unidade de Controle, que contém os circuitos de
coordenação, controle, das atividades da máquina.
Para armazenamento temporário o processador possui memórias de funcionamento
semelhante à memória principal. Esses registradores são classificados como de
Propósito Geral ou Propósito Específico.
Os registradores de Propósito Geral funcionam com posições temporárias para
realização dos cálculos matemáticos.
Ex.: (8+3) x 2 = O numeral 8 será armazenado no registrador específico, o numeral 3
será armazenado na posição 2 do registrador, então o 8 e o 3 são somados na UAL e
este resultado armazenado na posição 3 do registrador.
Quanto maior a quantidade de registradores maior a capacidade de processamento
de dados.
O passo seguinte é a multiplicação da soma (8+3) 11 por 2, sendo que o 2 já estava
armazenado na posição 4 do registrador. O fator resultante é armazenado na posição
5.
O resultado da expressão era então armazenado na memória principal.
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A dificuldade era fazer com que os computadores fossem flexíveis com seus resultados,
trabalhando com variáveis.
O comparativo é a caixa de música, que é sempre a mesma música e um CD player.
O conteúdo é variável enquanto os modelos antigos trabalhavam com constantes.
von Neumann, que propôs a arquitetura das variáveis, que até hoje é utilizada. Se não
houvesse a unidade de controle os dados do programas seriam removidos da
memória principal e poderiam ser alterados. Dessa forma, a re-ligação dos fios da
memória para a CPU e então para a UAL.
Os circuitos de um computador que executam operações com dados (como adição
e multiplicação) não são diretamente conectados às células de armazenamento da
memória principal do computador, ficando isolados em uma parte conhecida como
Unidade Central de Processamento ou UCP (Central Processing Unit - CPU) ou
simplesmente, processador. Esta unidade consiste em duas partes: a unidade
aritmética e lógica, que contém os circuitos que manipulam os dados, e a unidade de
controle que contém os circuitos que coordenam as atividades da máquina.
Para armazenamento temporário de informação, a UCP contém células ou
registradores, que são semelhantes às posições da memória principal. Tais registradores
podem ser classificados como de propósito geral ou específico.
Os registradores de propósito geral funcionam como posições temporárias de
armazenamento para dados que estão sendo manipulados pela UCP. Esses
registradores guardam os dados de entrada da Unidade Aritmética Lógica (UAL) e
proporcionam um local de armazenamento para os seus resultados. Para executar
uma operação sobre dados guardados na memória principal, é responsabilidade da
Unidade Controle (UC) transferir os dados da memória para os registradores de
propósito geral, informar a UAL, cujos registradores armazenam os dados, ativar o
circuito apropriado contido nesta unidade e informá-la sobre qual registrador
receberá o resultado.
Para poder transferir padrões de bits entre o processador de um computador e a
memória pricipal, tais elementos são interconectados por um conjunto de fios
chamado VIA (bus). Através desta via, o processador pode extrair ou ler dados da
memória correspondente juntamente com um comando de leitura. Do mesmo modo,
o processador pode colocar ou escrever dados na memória, fornecendo, para isso, o
endereço da posição de destino e od dados a serem armazenados, acompanhados
de um sinal de gravação.
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Veja um roteiro para somar valores armazenados na memória, em pseudo código:
1. Obter da memória um dos valores a somar e guardá-lo em um registrador.
2. Obter da memória a outra parcela e armazená-la em outro registrador.
3. Acionar o circuito da adição, tendo os registradores utilizados noa passos 1 e 2
como entradas, e escolher outro registrador para armazenar o resultado.
4. Armazenar o resultado na memória.
5. Finalizar.
Unidade
Aritmética
Lógica (UAL)
Unidade de Controle
Registradores
Memória
Principal
Via
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AULA 8
LINGUAGEM DE MÁQUINA Os processadores identificam padrões de bits (0 e 1), com eles se fazem os cálculos
para processamento dos dados. Para se processar esses bits, é preciso estabelecer um
padrão, uma codificação, como ASCII e EBCDIC. Para este conjunto é denominado
linguagem de máquina ou instruções de máquina.
Padrões de Instrução Ao comparar o poder atual das máquinas, como a interatividade, gráficos, jogos e a
Internet, é incrível que todo esse poder provenha de um pequeno número de
instruções básicas. Estas instruções mínimas são chamadas de RISC (Reduced
Instruction Set Computer) ou computador com conjunto mínimo de instruções. A favor
das arquiteturas RISC (Principalmente servidores) é a velocidade e eficiência de
processamento ou o reduzido conjunto para realização de tarefas complexas. De
outro lado as arquiteturas CISC (Complex Instructions Set Computer) ou Computador
com conjunto complexo de instruções, são mais fáceis e rápidas de programar, pois já
possuem diversas rotinas predeterminadas que na RISC devem ser elaboradas.
Os processadores Pentium são um exemplo de arquitetura CISC, enquanto os PowerPC
da IBM/Apple são processadores de arquitetura RISC.
Como podemos notar nos passos 1, 2 e 4, o termo “Obter” deve ser entendido como
Copiar, o que em termos técnicos, deve ser expresso como carga, ou LOAD.
A instrução CISC informa ao processador para Obter/Transferir/Mover/Copiar/Carregar
um dado da memória, Calcular/Processar e armazenar num registrador e armazená-lo
na memória, ou tecnicamente STORE.
Instruções Aritméticas/Lógicas
No passo 3, podemos notar uma instrução aritmética/lógica. A UAL executa também
operações como AND, OR e XOR.
V(1) AND V(1) = V(1), V(1) OR F(0) = V(1), V(1) XOR F(0) = V(1) OR F(0),
mas não ambos.
Veja um roteiro para somar valores armazenados na memória, em pseudo
código:
1. Obter da memória um dos valores a somar e guardá-lo em um registrador.
2. Obter da memória a outra parcela e armazená-la em outro registrador.
3. Acionar o circuito da adição, tendo os registradores utilizados nos passos 1
e 2 como entradas, e escolher outro registrador para armazenar o
resultado.
4. Armazenar o resultado na memória.
5. Finalizar.
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Controle
O grupo de controle consistem em instruções que tratam da execução do programa,
por exemplo, Se o resultado for 1, pule (JUMP) para o passo 5 ou desvie (BRANCH)
para o circuito B.
Veja outro caso:
Neste caso, o processador possui 16 (0-F) registradores de propósito geral e 256 (00-FF)
células na memória principal, cada uma com capacidade de 8 bits.
Utilizando o padrão Hexadecimal a instrução 35A7 (0011 – 0101 – 1010 – 0111) é lida da
seguinte forma, o 3 (0011) significa guarde o conteúdo de um registrador na memória,
o 5 (0101) é o endereço do registrador que receberá os dados o A7 (1010 0111) indica
a célula da memória, então, armazene na célulaA7 da memória o conteúdo do
registrador 5.
Veja um roteiro para somar valores armazenados na memória, em pseudo
código:
1. Carregue (LOAD) um registrador com um valor da memória.
2. LOAD outro registrador com outro valor da memória.
3. Se o segundo valor for 0, desvie (BRANCH) para o passo 6.
4. Divida o conteúdo do primeiro pelo segundo e guarde (SHIFT) o
resultado em um terceiro registrador.
5. SHIFT na memória o conteúdo do terceiro registrador.
6. Pare.
Unidade
Aritmética
Lógica (UAL)
Unidade de Controle Memória
Principal
Via
Contador de
Instruções
Registrador
de
instruções
0
1
2
3
...
F
00
01
02
03
04
...
FE
FF
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Linguagem Assembly
Instrução codificada Tradução
156C Carregue o registrador 5 com o padrão
de bits encontrado na célula de memória
no endereço 6C
166D Carregue o registrador 6 com o padrão
de bits encontrado na célula de memória
no endereço 6D
5056 Some o conteúdo dos registradores 5 e 6
considerando que representam números
na notação de complemento de dois e
deixe o resultado no registrador 0.
306E Armazene o conteúdo do registrador 0 na
célula de memória de endereço 6E.
C000 Pare.
Exercícios:
Em um computador com memória e registradores de 8bits, escreva a codificação em
Assembly e em binários par as seguintes operações:
1+2=3
Solução:
Célula 01 = 000000001
Célula 02 = 000000010
1. 1001 (Carregue o registrador 0 com o conteúdo da memória 01);
2. 1102 (Carregue o registrador 1 com o conteúdo da memória 02);
3. 5201 (Some o conteúdo dos registradores 0 e 1 e grave no registrador 2);
4. 3203 (Armazene o conteúdo do registrador 2 na célula 03);
5. C000 (pare).
Como é possível observar pela sequencia, são necessários 5 passos para se realizar
uma simples soma.
3-2+5 = 6
Célula 00 = 00000011
Célula 01 = 11111110
Célula 02 = 00000101
1. 1000 (); -> 1
2. 1101 (); -> 1
3. 1202 (); -> 1
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4. 5301 (); -> 2
5. 5423 (); -> 2
6. 3403 (); -> 1
7. C000 (); -> 3
Agora identifique quais itens são de transferência de dados, de aritmética/lógica e de
controle, além de preencher o significado das instruções.